一種低壓交流配電盤試驗(yàn)裝置的研制

摘要：低壓交流配電盤作為配電系統(tǒng)中的重要組成部分，根據(jù)檢修大綱要求，需要定期進(jìn)行全面檢修維護(hù)和試驗(yàn)校準(zhǔn)，以保證設(shè)備參數(shù)靈敏可靠。由于配電盤控制單元型號繁多，且控制邏輯各不相同，因此電氣試驗(yàn)方法也各不相同?；诖耍兄屏艘环N低壓交流配電盤試驗(yàn)裝置，首先闡述該試驗(yàn)裝置研制的技術(shù)背景，然后分析具體的實(shí)施方法，包括DL型試驗(yàn)方式、CF型試驗(yàn)方式、CFI型試驗(yàn)方式，試驗(yàn)表明，提高數(shù)據(jù)可靠性可以有效簡化試驗(yàn)流程，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞：低壓配電盤；電氣試驗(yàn)；控制單元；試驗(yàn)裝置；核電

中圖分類號：TM930.2" " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " 文章編號：1671-0797（2024）16-0001-04

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2024.16.001

1" " 背景技術(shù)

在核電站中，低壓交流配電盤作為配電系統(tǒng)的重要組成部分，起到集中、切換、分配電能的作用。針對下游設(shè)備的不同點(diǎn)，配電盤控制間隔也進(jìn)行了不同的設(shè)計(jì)，分別命名為DL型、CF型和CFI型三大類，每種類型又根據(jù)下游負(fù)荷的具體需要細(xì)化為1/2/3/4/5/6、R型等。因控制間隔普遍采用移動(dòng)式抽出結(jié)構(gòu)，也稱為“抽屜”。

隨著應(yīng)用需求的增加，大規(guī)模發(fā)電及輸配電隨之出現(xiàn)和發(fā)展[1]，配電盤控制單元也多種多樣，試驗(yàn)方法也各不相同。原有的配電盤試驗(yàn)方式需要逐步核對圖紙操作，所有試驗(yàn)只能在狹小的盤柜倉室內(nèi)進(jìn)行。而測量反饋信號時(shí)，接線密集，空間狹小，部分不能斷電的重要設(shè)備還實(shí)施有再供電，且作業(yè)過程中伴隨大量拆接線作業(yè)，進(jìn)一步增加了試驗(yàn)過程中誤碰、觸電、短路接地等風(fēng)險(xiǎn)。

為解決現(xiàn)有試驗(yàn)方法操作復(fù)雜需要多次拆接線的問題，研制了一種集成度高，操作難度小，無須頻繁核對圖紙的裝置。

本試驗(yàn)裝置共有三部分組成，分別為用以替換待試驗(yàn)抽屜并將二次信號由倉室內(nèi)不做改變進(jìn)行引出的假抽屜、用以連接二次信號的001BN試驗(yàn)線和用以連接抽屜就地操作接口的001PJ試驗(yàn)線、用以進(jìn)行測量和控制操作的裝置本體。

本裝置計(jì)有兩處控制采樣終端接口，分別為001BN和001PJ（圖1）。其中001BN：1、2、3三個(gè)端口為一組分別對應(yīng)抽屜遠(yuǎn)方合閘（開閥）、遠(yuǎn)方分閘（關(guān)閥）命令；001BN：4、5、6三個(gè)端口為一組，001BN：4、5、6端子在CF型抽屜中為分合閘狀態(tài)反饋觸點(diǎn)，而在CFI型抽屜中則為下游開關(guān)閥狀態(tài)反饋觸點(diǎn)；001BN：7、8、9三個(gè)端口為一組，分別為抽屜可用、不可用狀態(tài)反饋信號；001BN：10、11端口為抽屜故障小母線，當(dāng)抽屜內(nèi)出現(xiàn)故障時(shí)向外發(fā)出信號；001BN：14、15端口為備用反饋觸點(diǎn)，用于在特定設(shè)備中向外發(fā)出信號，用于聯(lián)鎖控制；001BN：19、20端口為CFI型獨(dú)有的負(fù)荷側(cè)開閥反饋；001BN：21、22端口為CFI型獨(dú)有的負(fù)荷側(cè)關(guān)閥反饋；001BN：23、24為DC110 V取電端口，用于給本裝置提供試驗(yàn)電源。001PJ的1、2、3、4四個(gè)端口導(dǎo)通狀態(tài)由本裝置控制按鈕SB1、SB2控制，用于對抽屜進(jìn)行就地分合閘試驗(yàn)。后續(xù)試驗(yàn)主要圍繞所引出的001BN信號組進(jìn)行多狀態(tài)下測量校準(zhǔn)。

2" " 具體實(shí)施方法

現(xiàn)場試驗(yàn)時(shí)，首先使用專用“假抽屜”接頭對待試驗(yàn)抽屜進(jìn)行替換，并將本裝置上的001BN、001PJ接口使用專用試驗(yàn)線分別連接至假抽屜和待試驗(yàn)抽屜面板上，確認(rèn)接線可靠后將“假抽屜”送入工作位置，盤柜二次回路與本裝置間形成電連接，本裝置得電進(jìn)入熱備狀態(tài)。根據(jù)抽屜型號的不同，選擇合適的電壓等級，并在本裝置面板的電壓測量處進(jìn)行復(fù)核，確認(rèn)電壓等級滿足試驗(yàn)要求。具體試驗(yàn)方式如下。

2.1" " DL型試驗(yàn)方式

DL型為斷路器型控制單元，應(yīng)用于下游自帶控制邏輯的設(shè)備或系統(tǒng)。該抽屜的結(jié)構(gòu)較為簡單，只能通過手柄手動(dòng)進(jìn)行分合閘。此類型抽屜需要進(jìn)行的試驗(yàn)有：抽屜可用狀態(tài)反饋試驗(yàn)、故障信號反饋試驗(yàn)、斷路器分合閘反饋試驗(yàn)。

1）抽屜可用狀態(tài)反饋試驗(yàn)：在抽屜合閘狀態(tài)下，將檔位選擇開關(guān)SA3向右撥動(dòng)45°，SA3的3-5、4-6觸點(diǎn)導(dǎo)通，001BN的7、8端口分別與直阻測量模塊P的測量端口CL+、CL-相連接，直阻測量模塊P的示數(shù)即為抽屜可用狀態(tài)反饋導(dǎo)通直阻。按動(dòng)斷路器本體處跳閘試驗(yàn)按鈕使斷路器脫扣，此時(shí)直阻測量模塊P的示數(shù)應(yīng)變?yōu)闊o限大，同時(shí)面板白色故障指示燈亮起。復(fù)位斷路器并合閘，直阻測量模塊P應(yīng)顯示導(dǎo)通直阻，面板白色故障指示燈熄滅。

2）故障信號反饋試驗(yàn)：在抽屜合閘狀態(tài)下，觀察電壓檢測模塊PV6示數(shù)應(yīng)為DC48 V；按動(dòng)斷路器本體處跳閘試驗(yàn)按鈕使斷路器脫扣，電壓檢測模塊PV6示數(shù)應(yīng)為DC0 V，將檔位選擇開關(guān)SA5向右撥動(dòng)45°，SA5的3-5、4-6觸點(diǎn)導(dǎo)通，001BN的10、11端口分別與直阻測量模塊P的測量端口CL+、CL-相連接，直阻測量模塊P的示數(shù)即為導(dǎo)通直阻，測量完成后將檔位選擇開關(guān)SA5恢復(fù)至中間位，SA5的3-5、4-6觸點(diǎn)斷開。把斷路器復(fù)位并合閘，電壓檢測模塊PV6示數(shù)恢復(fù)為DC48 V。

3）斷路器分合閘反饋試驗(yàn)：在斷路器未合閘狀態(tài)下，觀察電壓監(jiān)測模塊PV1示數(shù)應(yīng)為DC48 V，PV2示數(shù)應(yīng)為DC0 V，將測量檔位選擇開關(guān)SA4向左撥動(dòng)45°，SA4的1-3、2-4觸點(diǎn)導(dǎo)通，001BN的4、6端口分別與直阻測量模塊P的測量端口CL+、CL-相連接，直阻測量模塊P的示數(shù)即為分閘反饋導(dǎo)通直阻；將測量檔位選擇開關(guān)SA4恢復(fù)至初態(tài)，手動(dòng)合閘抽屜斷路器，觀察電壓監(jiān)測模塊PV1示數(shù)應(yīng)為DC0 V，PV2示數(shù)應(yīng)為DC48 V。將測量檔位選擇開關(guān)SA4向右撥動(dòng)45°，SA4的3-5、4-6觸點(diǎn)導(dǎo)通，001BN的4、5端口分別與直阻測量模塊P的測量端口CL+、CL-相連接，直阻測量模塊P的示數(shù)即為合閘反饋導(dǎo)通直阻。

2.2" " CF型試驗(yàn)方式

CF型熔斷器-接觸器型控制單元，針對下游為風(fēng)機(jī)、泵、加熱器等需要周期性切換的設(shè)備。該抽屜的基礎(chǔ)電路為自鎖電路，具有遠(yuǎn)方、就地雙端控制模式，同時(shí)配置有狀態(tài)反饋、故障保護(hù)、故障報(bào)警等功能。此類型抽屜需要進(jìn)行的試驗(yàn)有：抽屜可用及不可用狀態(tài)反饋試驗(yàn)、遠(yuǎn)方就地分合閘試驗(yàn)、就地遠(yuǎn)方?jīng)_突試驗(yàn)、分合閘反饋試驗(yàn)、故障反饋試驗(yàn)等。

1）抽屜可用及不可用狀態(tài)反饋試驗(yàn)：將抽屜置于工作位，操作手柄置于試驗(yàn)位，此時(shí)抽屜的二次回路導(dǎo)通，試驗(yàn)位位置反饋觸點(diǎn)導(dǎo)通，可用與不可用信號應(yīng)同時(shí)存在。觀察電壓監(jiān)測模塊PV4示數(shù)應(yīng)為DC0 V，PV5示數(shù)應(yīng)為DC0 V。將測量檔位選擇開關(guān)SA5向左撥動(dòng)45°，SA5的1-3、2-4觸點(diǎn)導(dǎo)通，001BN的8、9端口分別與直阻測量模塊P的測量端口CL+、CL-相連接，直阻測量模塊P的示數(shù)即為不可用反饋導(dǎo)通直阻。將測量檔位選擇開關(guān)SA5恢復(fù)至初態(tài)，測量檔位選擇開關(guān)SA3向右撥動(dòng)45°，SA3的3-5、4-6觸點(diǎn)導(dǎo)通，001BN的7、8端口分別與直阻測量模塊P的測量端口CL+、CL-相連接，直阻測量模塊P的示數(shù)即為可用反饋導(dǎo)通直阻。將測量檔位選擇開關(guān)SA3恢復(fù)至初態(tài)，抽屜操作手柄置于合閘位置，此時(shí)抽屜二次回路導(dǎo)通同時(shí)試驗(yàn)位位置反饋觸點(diǎn)斷開，不可用信號消失。觀察電壓監(jiān)測模塊PV4示數(shù)應(yīng)為DC0 V，PV5示數(shù)應(yīng)為DC48 V。測量檔位選擇開關(guān)SA3向右撥動(dòng)45°，SA3的3-5、4-6觸點(diǎn)導(dǎo)通，001BN的7、8端口分別與直阻測量模塊P的測量端口CL+、CL-相連接，直阻測量模塊P的示數(shù)即為可用反饋導(dǎo)通直阻。

2）遠(yuǎn)方就地分合閘試驗(yàn)：根據(jù)配電盤型號操作電壓轉(zhuǎn)換選擇開關(guān)SA1，向左旋轉(zhuǎn)45°為DC24 V，向右旋轉(zhuǎn)45°為DC48 V。選定電壓等級后將抽屜操作手柄置于工作位置且就地操作插頭001PJ處于未插入狀態(tài)，觀察此時(shí)面板三色指示燈應(yīng)僅有綠色分閘指示燈亮起；將自復(fù)式選擇開關(guān)SA2向左撥動(dòng)45°，SA2的1-3、2-4觸點(diǎn)導(dǎo)通，001BN的1端口與DC48 V（DC24 V）負(fù)極相連接，001BN的2端口與DC48 V（DC24 V）正極相連接，抽屜內(nèi)接觸器合閘，此時(shí)面板三色指示燈綠色分閘指示燈熄滅，紅色合閘指示燈亮起；將自復(fù)式選擇開關(guān)SA2向右撥動(dòng)45°，SA2的3-5、4-6觸點(diǎn)導(dǎo)通，001BN的1端口與DC48 V（DC24 V）負(fù)極相連接，001BN的3端口與DC48 V（DC24 V）正極相連接，抽屜內(nèi)接觸器分閘，此時(shí)面板三色指示燈紅色合閘指示燈熄滅，綠色分閘指示燈亮起。

3）就地遠(yuǎn)方?jīng)_突試驗(yàn)：插上就地操作插頭001PJ，白色故障指示燈亮起，再次將自復(fù)式選擇開關(guān)SA2向左撥動(dòng)45°，接觸器應(yīng)無響應(yīng)。按下就地合閘按鈕SB1，接觸器應(yīng)合閘，按下就地分閘按鈕SB2，接觸器應(yīng)分閘。按下就地合閘按鈕使接觸器處于吸合狀態(tài)，將自復(fù)式選擇開關(guān)SA2向右撥動(dòng)45°，接觸器應(yīng)分閘。即插入就地操作插頭001PJ后，遠(yuǎn)方只能分閘不能合閘。

4）分合閘反饋試驗(yàn)：抽屜操作手柄置于工作位置，觀察電壓監(jiān)測模塊PV1示數(shù)應(yīng)為DC48 V，PV2示數(shù)應(yīng)為DC0 V。將測量檔位選擇開關(guān)SA4向左撥動(dòng)45°，SA4的1-3、2-4觸點(diǎn)導(dǎo)通，001BN的4、6端口分別與直阻測量模塊P的測量端口CL+、CL-相連接，直阻測量模塊P的示數(shù)即為分閘反饋導(dǎo)通直阻；將測量檔位選擇開關(guān)SA4恢復(fù)至初態(tài)，將抽屜內(nèi)接觸器合閘，觀察電壓監(jiān)測模塊PV1示數(shù)應(yīng)為DC0 V，PV2示數(shù)應(yīng)為DC48 V。將測量檔位選擇開關(guān)SA4向右撥動(dòng)45°，SA4的3-5、4-6觸點(diǎn)導(dǎo)通，001BN的4、5端口分別與直阻測量模塊P的測量端口CL+、CL-相連接，直阻測量模塊P的示數(shù)即為合閘反饋導(dǎo)通直阻。

5）故障反饋信號測量：抽屜操作手柄置于工作位置并將接觸器合閘，觀察電壓監(jiān)測模塊PV6示數(shù)應(yīng)為DC48 V。按下抽屜內(nèi)熱繼電器TEST試驗(yàn)按鈕，模擬熱繼電器故障狀態(tài)，接觸器應(yīng)分閘，同時(shí)面板白色故障燈亮起，觀察電壓監(jiān)測模塊PV6示數(shù)應(yīng)為DC0 V。將檔位選擇開關(guān)SA5向右撥動(dòng)45°，SA5的3-5、4-6觸點(diǎn)導(dǎo)通，001BN的10、11端口分別與直阻測量模塊P的測量端口CL+、CL-相連接，直阻測量模塊P的示數(shù)即為導(dǎo)通直阻。將檔位選擇開關(guān)SA5恢復(fù)至初態(tài)，復(fù)位熱繼電器，觀察電壓監(jiān)測模塊PV6示數(shù)應(yīng)為DC48 V。

2.3" " CFI型試驗(yàn)方式

CFI型可逆熔斷器-接觸器型控制單元，針對下游為電動(dòng)風(fēng)閥、電動(dòng)水閥等需要正反兩種動(dòng)作模式的設(shè)備。該抽屜的基礎(chǔ)電路為雙接觸器互鎖正反轉(zhuǎn)電路，具有遠(yuǎn)方、就地雙端控制模式。此類型抽屜需要進(jìn)行的試驗(yàn)有：抽屜可用及不可用狀態(tài)測量、故障反饋信號測量、遠(yuǎn)方就地開關(guān)閥試驗(yàn)及沖突試驗(yàn)。其中抽屜可用及不可用狀態(tài)測量、故障反饋信號測量操作方式與CF型操作相同不做詳述。

1）遠(yuǎn)方就地開關(guān)閥試驗(yàn)：根據(jù)配電盤型號操作電壓轉(zhuǎn)換選擇開關(guān)SA1，向左旋轉(zhuǎn)45°為DC24 V，向右旋轉(zhuǎn)45°為DC48 V。選定電壓等級后將抽屜操作手柄置于工作位置且就地操作插頭001PJ處于未插入狀態(tài)，將自復(fù)式選擇開關(guān)SA2向左撥動(dòng)45°，SA2的1-3、2-4觸點(diǎn)導(dǎo)通，001BN的1端口與DC48 V（DC

24 V）負(fù)極相連接，001BN的2端口與DC48 V（DC24 V）正極相連接，抽屜內(nèi)開閥接觸器合閘并保持自鎖狀態(tài)；將自復(fù)式選擇開關(guān)SA2向右撥動(dòng)45°，SA2的3-5、4-6觸點(diǎn)導(dǎo)通，001BN的1端口與DC48 V（DC24 V）負(fù)極相連接，001BN的3端口與DC48 V（DC24 V）正極相連接，抽屜內(nèi)開閥接觸器分閘，關(guān)閥接觸器合閘并保持自鎖狀態(tài)；按下抽屜面板熱繼復(fù)位按鈕，關(guān)閥接觸器分閘。

2）就地遠(yuǎn)方?jīng)_突試驗(yàn)：插上就地操作插頭001PJ，白色故障指示燈亮起，將自復(fù)式選擇開關(guān)SA2向左或向右撥動(dòng)45°，接觸器應(yīng)均無響應(yīng)。按下就地開閥按鈕SB1，開閥接觸器應(yīng)合閘并保持自鎖，按下就地關(guān)閥按鈕SB2，合閘接觸器應(yīng)分閘，關(guān)閥接觸器合閘并保持自鎖。即插入就地操作插頭001PJ后，遠(yuǎn)方無法對該抽屜進(jìn)行開關(guān)閥操作。

3" " 結(jié)束語

電路理論與生活密不可分[2]，而如何合理地設(shè)計(jì)和應(yīng)用就需要所有從業(yè)者去不斷探索。本文的設(shè)計(jì)為交流配電盤試驗(yàn)方面提供了一種新的思路和方向，后續(xù)擬定增加自動(dòng)檢索功能，進(jìn)一步提高設(shè)備操作簡便性。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 周守昌.電路原理[M].2版.北京：高等教育出版社，2004.

[2] 邱關(guān)源，羅先覺.電路[M].5版.北京：高等教育出版社，2006.

收稿日期：2024-04-16

作者簡介：潘宇（1996—），男，遼寧大連人，研究方向：電氣技術(shù)。